郑州工业应用技术学院题目：新能源汽车充电装置的创新设计课程名称：专题设计学生姓名：王俊灵学号：**********专业：工业设计院（系）：机电工程学院目录新型能源家用汽车充电装置的创新设计 (1)一．产品背景 (1)二．项目综述 (1)2.1设计输入 (1)2.1前期调研 (2)2.2使用人群分析 (3)2.3同类产品分析 (4)2.4同类产品优劣势分析 (7)三．设计定位 (8)3.1目标人群 (8)3.2功能定位 (9)3.3造型定位 (9)3.4市场定位 (9)3.5 5W2H产品定位 (9)四．设计流程 (10)4.1设计创意 (10)4.2设计构思 (10)4.3概念草图 (10)4.4方案优化与筛选 (10)4.5 最终确定方案 (11)4.6 配色方案 (17)4.7色彩分析 (17)4.8产品人机分析 (18)4.9设计说明 (18)五．产品实现阶段 (19)5.1产品加工工艺 (19)5.2 CMF工艺说明 (19)六．设计总结 (20)附录：设计排版A4×2草图原稿A3×8新型能源家用汽车充电装置的创新设计一．产品背景随着环保呼吁和人们低碳意识的逐步增强，面对石油资源的枯竭和全球能源结构的战略转型,越来越多的家庭选择新型能源作为日常出行工具的以驱动原动力，其中电动汽车为代表的新能源汽车将逐步取代传统的燃油车成为轿乘用车市场上的主流。

电动汽车作为新能源车的代表在其中占据着较大的比例,做好电动汽车充电站的建设将会对电动汽车市场的快速发展提供强大的助推力。

电动汽车充电桩是电动汽车充能的重要设备,目前国内市场企业对新型能源汽车充电桩研究开发日益热化，随着电动汽车面对大众家庭的普及，应当积极开展对于电动汽车充电桩的开发设计以便提高电动汽车充电桩的智能化水平，遵循绿色环保出行理念的同时满足大众市场需要的,新型能源充电桩的有效改良和深入设计提高电动汽车的使用寿命，加快实现可持续绿色出行的新时代目标。

二．项目综述2.1设计输入充电桩其功能类似于加油站里面的加油器，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑例如：商场停车厅、公共停车场和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩的输入端与交流电网直接连接，输出端都装有充电插头用于为电动汽车充电。

但目前国内新能源电动充电桩的开发技术尚未成熟和稳定，目前阶段充电桩一般仅能提供常规充电和快速充电两种充电方式，使用特定的充电卡在充电桩提供的人机交互操作界面上刷卡使用，进行相应的充电方式、充电时间、费用数据打印等操作，充电桩显示屏能显示充电量、费用、充电时间等数据，智能物联网的移动终端操作便民系统开发的各种细节问题有待深化和研究，目前成功案例的新能源汽车充电桩还局限于公共领域，或者大型内部集团企业运行，没有实现真正的家居便民普及，国内仅有北京，深圳，上海为主要研究阵地其巨大的市场潜力可见一斑。

因此在整个设计开发进行之前，应明确现有产品的系列优劣势，详细剖析整合其各部分结构，功能，系统操作的各部分特点，进行准确的设计定位，确定设计目标为整个设计的重要前提。

2.1前期调研调研方式：网络调研调研内容：对深圳博拉图汽车充电枪技术服务商公司，巴斯巴高新技术企业新能源产品设计研究区域进行相关产品研发问题的网络调研，及其相关资料网站查询。

调研目的：通过其企业提供电动汽车充电枪开发从前期技术研发、技术授权、产品外观设计、产品结构设计到后期样机制作、模具开发、批量生产等整机技术服务的相关调研初步达到认识目标产品的研发流程和明确各个子部件的使用方法。

市场竞争环境分析：目前国内充电桩市场主打集团内部和公共汽车新能源使用在立柱式和壁挂式之间，市场主打品牌主要有特斯拉、许继、普天、南瑞、奥特迅、坦泰、万马新能源、依威、巴斯巴等市场推广层面主要有：特斯拉公司目前在全球有1,359座超级充电站，11,234个超级充电桩其主要推广立柱式特斯拉专用充电桩为其特斯拉用户免费充电、博拉图公司专注于汽车新能源充电装备主打产品主要有新能源国标直流、国标交流、欧标和美标四种充电枪类型分别为AC-250-EV16/EV32/AC-440-EV16/EV32/EV63,买点在于适合多种压型使用易充防护等级优越，巴斯巴主要推出16A/32A交流壁挂式和63A交流立柱式，其买点主要在于刷卡易用，待机功耗低。

2.2使用人群分析随着大众对于新能源行业的关注度和认识在提升和当代生活在城市的居民受汽车限购和限行政策的影响，不得不将更多的注意力和需求转向了新能源汽车尤其是北京，严苛的限购和限行政策、极低的摇号中签率迫使燃油车摇号参与者纷纷转向新能源汽车，相应充电桩设备的使用人群集中在大中型城市，其中男性居多年龄在30-39岁，其次是新型低碳环保一族年龄平均在20-29岁，这两大主体是新能源消费的潜在使用者和购买主力，是整车企业所需要关注的重点营销对象。

对于他们来说，集优良性能和低耗能，综合创新和使用舒适于一体的充电新能源设备是一个不错的选择。

2.3同类产品分析各品牌充电桩充电枪套件在各自的经营理念的范围之内各有不同，材质选择和造型处理，针对使用新能源类型的异同决定不同的型号配合，针对居家使用的整体感官和操作功能分别对特斯拉和博拉图进行一系列分析：特斯拉经典系列感官桩体简洁流畅有机形态，使用舒适，体感较小感官仿生元素，造型奇特，否有趣味整体黑白灰系列搭配彩色系列，两侧博拉图充电桩时尚落地系列感官设计受大黄蜂汽车的启发，简约造型与时尚配色，整体给人以科技、感官居家墙挂式充电桩，一机一枪，专用，色彩一致，现代设计气息博拉图充电枪国标系列感官耐高、低温、能碾压，亚光配色与黑色相结合体现出产品的安全与稳定色彩突破于清新系列，整体造型结构有所删减，更显易便于拿握充电手同类竞品品牌主销产品定位图示：2.4同类产品优劣势分析三．设计定位3.1目标人群新能源汽车充电装置为做到适合大众居家使用，实现其真正的产品民众化普及，将该产品适用人群定位在30-39岁的都市大众，选择低碳生活的都市一族，适应能力强，居家水平中上等阶层，消费能力中等以上。

3.2功能定位该产品在造型方面具有较大突破创新，除了满足居家大众对于新能源汽车的充电需求之外，设计定位应在手机物联网传输，自检，定时充电，方便携带与移动，和谐居家，情感居家等方面做出新的考虑。

3.3造型定位传统造型大部分拘泥于立柱和壁挂，造成不能随时随地的进行充电工作，该次设计造型突破传统造型，在使用上让用户更加方便，更加人性，其次在充电方式应作出相应的创新，居家使用应删减一系列不必要的功能，例如刷卡充电，这样就能有效避免充电卡的无意丢失造成的一时不便，手机扫码智能充电实现可靠高效的物联互通才能进一步让新能源充电装置更便民更实用。

3.4市场定位当今市场同类新能源充电产品普遍相似，功能结构大体没有太过明显的区分，产品新颖度不够，市场竞争力不强，造成消费者满意度不高，随着时代潮流和各方面信息的普遍融合，消费者对于新能源充电设备的考虑需求普遍增加，产品的核心亮点的是否突出决定其市场潜力的关键因素，功能创新，造型独特，经典配色，不同格调，丰富选择，是该产业不断寻找新的出发点，带动新能源便民推广和绿色出行的一大突破点。

3.5 5W2H产品定位四．设计流程4.1设计创意本设计以便携，简易操作，随时充电为出发点，选用极简的几何形进行设计草图推演，轻松实现移动方便，物理操作安全，充电操作快捷的当今时代用户心理需求和简约时尚的审美需求。

4.2设计构思由最初的几何造型推演出产品草图初稿，进行合理的功能配置和结构考虑进行手绘表现，筛选初稿进行效果图软件建模进一步考虑其产品可行性，进行局部和整体的设计调整，采纳各方面对于设计新产品的一系列意见，置于产品使用环境之中综合考虑产品的用户使用效果，对进一步产品的成熟推广进行更深一步改造和完善，直至最后成熟产品的后期测试和根据后期市场反应结果决定该产品设计成果的是否成功，来进行适应市场和消费者相应调整。

4.3概念草图4.4方案优化与筛选经过草图的演化进行了两种初期方案的设计构想，分别以几何方形灵活角架和椭圆方形的三角支架结构为灵感进行充电装置的初期方案的确定，其草图方案如下图所示：方案一方案二4.5 最终确定方案经过系列草图演示和初期方案的优化和筛选确定方案二为设计的最终方案初稿进行进一步细化和局部调整，及其充电枪的细节处理，确定方案的初步草图如下图所示：4.5.1产品手绘效果图4.5.2产品建模渲染展示:细节一：便携充电桩电缆收集槽细节二：充电枪充电局部按钮细节三：充电枪口槽口局部一局部二3D渲染效果图局部细节效果展示4.5.3三视图4.5.4结构爆炸图4.5.5模拟场景图4.6 配色方案随着时代网络物联时代的到来，产品面对多元化的消费淘汰和竞争，特别对该款新能源充电桩设计共有三种配色方案：冷酷绅士黑色，居家净雅白色，温暖香槟金色来满足不同审美需求和格调迥异的消费用户。

4.7色彩分析主打款式是冷酷绅士黑色，整体选用黑色凸显现代成熟稳重的居家男士专用体现了低调与奢华，内涵和高效的寓意。

香槟金色主要是以当代追逐时尚潮流的个性新生一代设计拥有自己的独特魅力，力在表达对生活的高逼格追求和温暖雅致的居家态度，原色净雅白色是为当代温柔居家女性的首选，凸显出最本初的健康材质，绿色出行，高效充电的实用之处。

4.8产品人机分析产品在设计之初考虑了大量的同类产品的外观结构的人机尺寸，在立柱和壁挂之间的同类产品之中存在的问题尽量避免，该设计在使用的物理方式为随时便携式，带有稳定的三足立柱来支撑整个充电桩的外机，其高度是符合人体成年身高轻松附身工作的一半，其与整个充电桩的高度在人体舒适弯腰的高度范围之内，保证了整个操作的不易劳累的情况，外部凹槽可收纳充电枪的电缆绳，避免收纳难拉线乱的问题，桩体特以倾斜式的操作形体进行工作，方便使用者进行拔插充电枪的物理动作顺利高效的进行，充电枪体进行人机仿人手动作进行设计，在安插牢固过程中不感到使用者的双手不适，在整体的后部设计有大排量散热口，方便主体充电桩进行工作时的散热和安全保障。

人机设计充电枪和机背散热口及集线槽的设计图示。

4.9设计说明本款新型能源充电装置的设计立足于目前新能源充电装置的现有结构和功能优化方面针对各种使用过程中用户的提出的问题进行进一步设计和创新，以极简几何形为基本原型，满足当代对于简约时尚内涵等各种新型审美的定义，分别在收纳充电电缆，取拿充电枪口和移动充电桩体方式进行创新设计，其大口径凹槽满足五米电缆的收纳需要极大的方便了用户的工作时间，节约了使用空间，人性化的充电抢口进行防腐，防磨损，高延展，耐高温，材质处理进一步呵护用户人身安全，为了使现代充电装置更好的融合于日常生活，其整体结构设计的美学考究具有极大的居家审美价值，功能方面集中手动储电，充电，手机APP进行网络连接，定时，定量，自动机体内部检修之外新增一键紧急关闭设计，更好的防护用户使用的安全。